光學薄膜厚度的光干涉測試方法

目錄
前言
第1章 光學薄膜參數(shù)及其測量 1
1.1 薄膜光學常數(shù)的測量 1
1.2 光學薄膜厚度的測量 7
1.2.1 輪廓儀測量法 8
1.2.2 光干涉測量法 8
參考文獻 11
第2章 干涉法測量薄膜厚度原理 13
2.1 干涉測量裝置 13
2.1.1 干涉儀 13
2.1.2 圖像采集與處理系統(tǒng) 14
2.1.3 軟件系統(tǒng) 15
2.2 干涉儀工作原理 15
2.3 干涉條紋圖像的采集 16
2.4 干涉測長原理 18
2.5 薄膜測試樣片制備 20
參考文獻 21
第3章 干涉條紋法測量薄膜厚度 22
3.1 干涉條紋法原理 22
3.2 干涉條紋小數(shù)部分重合法 24
3.3 條紋法處理單幅干涉圖方法及關鍵技術(shù) 26
3.3.1 干涉條紋小數(shù)部分的自動讀取 26
3.3.2 干涉條紋整數(shù)部分K的確定 29
3.3.3 測量結(jié)果的修正 30
3.3.4 條紋法測量薄膜厚度的關鍵技術(shù) 31
3.4 干涉條紋法實測薄膜厚度結(jié)果分析 37
3.4.1 一號薄膜樣片的測試結(jié)果及分析 37
3.4.2 二號薄膜樣片的測試結(jié)果及分析 39
3.4.3 三號薄膜樣片的測試結(jié)果及分析 40
參考文獻 42
第4章 快速傅里葉變換法測量薄膜厚度 43
4.1 概述 43
4.2 FFT法測量薄膜厚度原理 44
4.2.1 基本原理 44
4.2.2 調(diào)制原理 47
4.2.3 數(shù)字化原理 48
4.3 FFT法測量薄膜厚度的關鍵技術(shù) 49
4.3.1 處理過程概述 49
4.3.2 干涉圖的預處理 50
4.3.3 波面統(tǒng)一 70
4.4 FFT法實測薄膜厚度結(jié)果分析 76
4.4.1 FFT法對一號薄膜樣片的測試處理結(jié)果及分析 77
4.4.2 FFT法對二號薄膜樣片的測試處理結(jié)果及分析 79
4.4.3 FFT法對三號薄膜樣片的測試處理結(jié)果及分析 81
參考文獻 83
第5章 相位偏移干涉法測量薄膜厚度 85
5.1 概述 85
5.2 相位偏移干涉法測量薄膜厚度的原理 85
5.3 相位偏移干涉法測量薄膜厚度的關鍵技術(shù) 88
5.3.1 移相器及其標定技術(shù) 88
5.3.2 減小非線性誤差算法 96
5.3.3 波面統(tǒng)一 99
5.3.4 干涉條紋圖像波面復原 104
5.4 相位偏移干涉法實測薄膜厚度結(jié)果分析 106
5.4.1 一號樣片測量結(jié)果及數(shù)據(jù)分析 106
5.4.2 二號樣片測量結(jié)果及數(shù)據(jù)分析 112
5.4.3 三號樣片測量結(jié)果及數(shù)據(jù)分析 116
5.4.4 四號樣片測量結(jié)果及數(shù)據(jù)分析 120
5.4.5 Zygo干涉儀測量薄膜厚度實例 123
5.4.6 激光平面干涉儀測量薄膜厚度實例 126
參考文獻 127
第6章 數(shù)字疊柵法測量薄膜厚度 129
6.1 概述 129
6.2 數(shù)字疊柵法測量薄膜厚度的原理 130
6.2.1 原理方法 130
6.2.2 數(shù)字疊柵技術(shù)處理靜態(tài)干涉圖范例 131
6.3 數(shù)字疊柵法測量薄膜厚度的關鍵技術(shù) 133
6.3.1 移相參考干涉圖的生成 133
6.3.2 圖像濾波提取莫爾信息 134
6.3.3 波面消傾斜 140
6.4 數(shù)字疊柵法實測薄膜厚度結(jié)果分析 141
6.4.1 一號薄膜樣片測量結(jié)果及數(shù)據(jù)分析 141
6.4.2 二號薄膜樣片測量結(jié)果及數(shù)據(jù)分析 146
參考文獻 148
第7章 薄膜厚度測量的其他光干涉測試方法 149
7.1 波面錯位干涉法測量薄膜厚度 149
7.1.1 波面錯位的實現(xiàn)方法 150
7.1.2 錯位干涉法測量原理 153
7.1.3 錯位干涉法測量薄膜厚度實例 155
7.1.4 測試結(jié)果處理及分析 157
7.2 外差干涉法測量薄膜厚度 158
7.2.1 外差干涉法測量原理 158
7.2.2 外差干涉法測量薄膜厚度 160
7.3 條紋掃描法測量薄膜厚度 163
參考文獻 165